Разработка стандартного подхода к выпуску электронной конструкторской документации в программной среде Autodesk

Одному из авторов этой статьи в феврале 2007 года довелось участвовать в работе конференции по Autodesk Inventor. И там его поразил один примечательный факт: на вопрос, у кого на предприятии внедрен стандарт по выпуску рабочей и проектно-конструкторской документации (РКД), из более чем 350 участников положительно ответило всего несколько человек… И действительно, проблема разработки и внедрения единых правил выпуска РКД является актуальной для многих российских проектных организаций и конструкторских подразделений предприятий. В частности, одной из важнейших остается задача организации векторных файлов чертежей.

Внедрение единых правил выпуска рабочей проектно-конструкторской документации (в том числе и документов, касающихся логистики) в рамках единого информационного пространства является обязательным условием для предприятий, участвующих в обеспечении всего жизненного цикла изделий. В этой статье мы рассмотрим проблему создания и внедрения стандарта автоматизированного проектирования на примере использования программного обеспечения AutoCAD, однако данный подход может быть реализован и для других САПР.

Итак, в процессе разработки стандарта автоматизированного проектирования необходимо решить следующие основополагающие вопросы:

1. определение элементов чертежа, подлежащих стандартизации;
2. разработка принципов распределения информации по слоям для повышения эффективности работы с чертежами;
3. выбор методов стандартизации текстовых и размерных стилей в контексте с принципами масштабирования;
4. разработка стандарта типовых изображений на основе использования блоков в чертежах в соответствии с общими стандартами САПР;
5. использование служебных файлов (шаблонов, файлов стандартов и т.п.) при внедрении стандартов САПР;
6. стандартизация свойств графических объектов AutoCAD в рамках стандарта предприятия;
7. выбор вариантов организации файла чертежа, определение стратегии выпуска РКД при создании сложных проектов;
8. разработка основных принципов разнесения информации по пространствам (пространство модели и пространство листа);
9. автоматизация процесса нормоконтроля на соответствие стандартам САПР;
10. разработка методики полной проверки чертежа;
11. корректировка выпущенной и зарегистрированной электронной РКД.

Проблемы выпуска РКД на основе 3D-моделей и специализированных программных продуктов мы планируем осветить в следующих номерах журнала. А пока рассмотрим варианты решения первых шести из перечисленных выше вопросов, относящихся в большей мере к разработке 2D-документации, опустив отдельные технические подробности.

Элементы чертежей, подлежащие стандартизации

Распределение информации по слоям

Для эффективного распределения информации по слоям необходимо введение в имена слоев служебных символов, что позволит: выстраивать иерархические структуры элементов чертежа; распознавать и обрабатывать их программными средствами CAD-системы (при этом следует учесть, что размещение какой-либо информации на служебном слое «0» нерационально). В примерах, приведенных в данной статье, служебным символом, с которого начинаются все создаваемые пользователем файлы и слои шаблонов, является символ «_» (подчеркивание). Соблюдение этих простейших правил обеспечивает возможность дальнейшей автоматической проверки чертежа на соответствие стандартам САПР. Остается «лишь» разработать нужные процедуры и договориться о правилах их использования.

Стандарты форматов

Несомненным объектом стандартизации являются форматы листов (в соответствии с требованиями ЕСКД). Шаблоны форматов состоят из рамок, штампов и гранок соответствующих форм. При создании этих шаблонов необходимо минимизировать количество используемых элементов чертежа — прежде всего таких, как слои, блоки и текстовые стили. Кроме того, весьма желательно по мере создания шаблонов утверждать их в нормоконтроле предприятия. На рис. 1 представлен пример состава и организации шаблона формата A1 (горизонтальный, форма 33, лист 1). Заполнение штампов и гранок можно выполнить по типу, представленному на рис. 2 или рис. 3.

Рис. 1. Графический вид шаблона A1_HOR_F33_L1.dxf

Рис. 2. Заполнение штампов и гранок средствами окна Свойства

Рис. 3. Заполнение штампов и гранок посредством Редактора атрибутов блоков

Шаблон (рис. 4) содержит слой _F33_L1_, что означает: форма 33, лист 1. Слой _VP_ создан для размещения информации, не подлежащей выводу на печать.

Рис. 4. Просмотр слоев шаблона формата A1 с помощью Диспетчера свойств слоев

Следующим объектом стандартизации являются типы линий и их толщина. Для 2D-чертежей целесообразно увязать применяемые конструктором типы линий и их толщины с именами слоев и цветом (в рамках соответствующих конструкций). В этой статье предлагается реализация стандартов, построенная, в отличие от зарубежных аналогов, на базе шаблонов, а не программ.

Шаблон типов линий (рис. 5) содержит графическое представление применяемых типов линий и текстовых стилей, распределенных по цвету, толщине и слою. Графическое представление удобно для присвоения примитивам требуемых свойств посредством команды AutoCAD _matchprop.

Рис. 5. Графический вид шаблона типов линий

Типы линий, толщины, цвет и принадлежность слоям (см. табл. 1 и рис. 6). Количество слоев зависит от специфики организации работы предприятия.

Таблица 1

Рис. 6. Просмотр слоев шаблона типов линий посредством Диспетчера свойств слоев

Стандарты текстов и размеров

Стандарты текстов и размеров базируются на ГОСТ и реализуются посредством создания соответствующих текстовых и размерных стилей (табл. 2). Приведенный выше шаблон типов линий также содержит графическое представление текстовых и размерных стилей, распределенных по цвету и слою.

Таблица 2

Рис. 7. Состав размерных стилей

В процессе разработки конструкторской документации при необходимости можно модифицировать номенклатуру текстовых и размерных стилей (например, удалить ненужный стиль, добавить новый, изменить существующий и т.п.).

Типовые изображения на чертеже

Шаблоны типовых изображений и условных обозначений целесообразно оформлять в виде динамических блоков, номенклатура которых во многом зависит от специфики проектируемого изделия. В таблице 3 иллюстрируются состав и вид шаблонов этого типа.

Таблица 3

Использование служебных файлов

Для установки системных переменных AutoCAD, обеспечивающих корректное использование разработанных шаблонов, а также для создания единой информационной среды всех участников проектирования и строительства изделия, на наш взгляд, целесообразно применять пакетные файлы типа SCR.

Пример учета специфики предприятия

В качестве примера учета специфики организации при создании и внедрении стандарта автоматизированного проектирования приведем ФГУП «МП «Звездочка», где были реализованы следующие особенности:

• созданы шаблоны и стили текста для различных групп конструкторов, корпусников (специалистов по корпусу судна), механиков, системщиков, электриков, хозяев помещений (чертежи установки оборудования);
• при организации центра цифровой печати документации возникла необходимость конвертировать разработанную в AutoCAD РКД в TIFF-файлы растровой графики с сохранением формата и толщины линий графических объектов чертежа, что и было отражено в стандарте.

И, наконец, мы совершенно уверены: обучение сотрудников организации — необходимейший элемент процесса разработки стандарта САПР. Дело в том, что для определения оптимальных параметров стандарта следует учитывать особенности работы проектных групп. А для этого проектировщики должны уметь грамотно выразить свои предпочтения: знать, какие варианты организации работы существуют, на какие базовые подходы можно опираться... Из ряда уже отлаженных технологий необходимо выбрать оптимальный вариант и модифицировать его в соответствии со спецификой предприятия. Но когда начинается обсуждение разных подходов, выясняется, что одни специалисты просто не понимают, о чем речь, другие считают тот или иной вариант неподходящим, поскольку просто не владеют соответствующими инструментами AutoCAD и полагают, что реализовать его будет сложно и т.д. Таким образом, первым этапом разработки стандартов является обучение специалистов, после (а часто и в процессе) которого выясняются особенности работы проектных отделов. В результате формируются грамотные технические требования, и на их основе вырабатывается нормативный документ «Стандарт предприятия при выпуске РКД с использованием САПР». Его согласованием и утверждением завершается второй этап. Третий и последний этап разработки стандарта САПР — подготовка технической базы для его внедрения: создание необходимого набора служебных файлов, шаблонов, эталонных чертежей. Объем этой работы в каждом конкретном случае различен.

Однако следует заметить, что главная проблема заключается все же не в выпуске САПР-стандарта, а в его соблюдении всеми подразделениями предприятия. И решение данной проблемы лежит в разработке прикладного программного приложения, обеспечивающего автоматическое отслеживание соответствия выпускаемой электронной РКД требованиям стандарта предприятия и ее интерактивную корректировку. Это, на наш взгляд, позволит сделать процесс внедрения стандарта САПР более быстрым и менее болезненным.

Нельзя обойти вниманием и тот факт, что ни одно судостроительное предприятие не сможет построить «наукоемкое» судно или корабль без тесного ежедневного сотрудничества государственного заказчика, завода-строителя, проектанта и поставщиков оборудования. Чтобы исключить одну из причин «долгостроя», связанную с обменом информацией между всеми участниками постройки, следует передавать данные в исходном виде — электронный документ с электронной цифровой подписью (ГОСТ 2.051−2006). Для этого необходимо, чтобы все участники строительства изделия согласовывали разработанные стандарты предприятий по формированию электронных оригиналов КД.+ Конечно, мы далеки от мысли, что изложенный подход — единственно верный, однако успех его реализации во ФГУП МП «Звездочка» (г. Северодвинск, Архангельская область) и ФГУП СПМБМ «Малахит» (г. Санкт-Петербург) свидетельствует о его жизненности и эффективности.